Estudio de los efectos de la modulación de la cofilina 1 en la plasticidad de la corteza visual del ratón

Abstract

La plasticidad neuronal dependiente de la experiencia es una propiedad fundamental del Sistema Nervioso, esencial en la formación de los circuitos neuronales. La misma se encuentra relacionada, por ejemplo, con los procesos de aprendizaje y memoria. Por lo tanto, comprender los mecanismos involucrados en este proceso es de suma importancia, no solo para entender la formación de estos circuitos, sino también para caracterizar posibles alteraciones en el desarrollo, y por tanto, el origen de algunos trastornos del desarrollo cerebral. Esta forma de plasticidad se encuentra fuertemente potenciada dentro de una determinada ventana temporal llamada período crítico (PC) y una vez que este período concluye, disminuye significativamente. La corteza visual (CV) primaria es uno de los modelos más utilizados para estudiar los procesos de plasticidad dependiente de la experiencia. Actualmente, se han identificado dos grandes grupos de mecanismos que participan en la plasticidad en la CV: funcionales y estructurales. Sin embargo, los mecanismos celulares y moleculares que subyacen a estos procesos aún no están del todo claros. En este contexto, el grupo con el cual desarrollé mi Tesis de Grado, identificó varias proteínas que se expresan de forma diferencial en la CV, entre ratones jóvenes con altos niveles de plasticidad y ratones adultos no plásticos. Entre ellas identificaron a la cofilina 1, para la cual observaron que su expresión en la CV es alta en animales jóvenes plásticos, en comparación con animales adultos con escasa plasticidad. Todas estas evidencias sugirieron, por primera vez, que la cofilina 1 podría ser un candidato que participa en la regulación de la plasticidad en la CV del ratón. En este proyecto verificamos si la modulación farmacológica de la cofilina 1 restaura en animales adultos altos niveles de plasticidad dependiente de la experiencia. En específico, utilizamos la clásica manipulación experimental de la Privación Monocular de la visión, la cual se ha demostrado que induce efectos a nivel funcional, estructural y de la visión en animales jóvenes plásticos pero no en adultos. La cofilina 1 se moduló por medio de la administración de péptidos que alteran su estado de fosforilación inhibiendo su actividad. Nuestros resultados indican que la modulación de la cofilina 1 en animales adultos restaura altos niveles de plasticidad en la corteza visual. Esto lo observamos, a nivel estructural como una disminución en la densidad de espinas dendríticas en la corteza visual contralateral al ojo privado de visión, y a nivel de la visión como una disminución en la agudeza visual en el ojo privado de visión. Esto demuestra por primera vez que la cofilina 1 está involucrada en la regulación de la plasticidad dependiente de la experiencia en la corteza visual.